Ảnh hưởng của việc nghiền bi năng lượng cao đến vi cấu trúc và tính chất cơ học của hợp kim ODS dựa trên Ni được chế tạo từ bột atomized

Journal of Materials Science - Tập 57 - Trang 18195-18204 - 2022
Chun Woong Park1, Won June Choi1, Jongmin Byun2,3, Young Do Kim1
1Department of Materials Science and Engineering, Hanyang University, Seoul, Republic of Korea
2Department of Materials Science and Engineering, Seoul National University of Science and Technology, Seoul, Republic of Korea
3The Institute of Powder Technology, Seoul National University of Science and Technology, Seoul, Republic of Korea

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này, các ảnh hưởng của việc nghiền bi năng lượng cao đối với bột atomized lên vi cấu trúc và tính chất cơ học của hợp kim phân tán oxy gia cường (ODS) dựa trên Ni đã được phân tích. Các hợp kim ODS dựa trên Ni được chế tạo thông qua phương pháp nghiền bi năng lượng cao và ép plasma hồ quang sử dụng bột khí atomized. Bột atomized có cấu trúc dendrite chứa các hợp kim liên kim loại Ni5Y và Al2Ni6Y3, không có trong các hợp kim thông thường được chế tạo từ bột nguyên tố. Các pha liên kim loại này được tinh chế và phân hủy trong quá trình nghiền bi năng lượng cao, ảnh hưởng đến sự hình thành và phân tán oxit, từ đó làm thay đổi vi cấu trúc và tính chất cơ học của hợp kim ODS dựa trên Ni. Các hợp kim ODS dựa trên Ni chế tạo từ bột nghiền bi có kích thước hạt oxit nhỏ hơn và cải thiện khả năng phân tán oxit so với các hợp kim chế tạo từ bột atomized. Kích thước hạt của các hợp kim ODS dựa trên Ni chế tạo từ bột nghiền bi đã giảm đáng kể do sự ức chế sự lớn lên của hạt trong quá trình thiêu kết. Ngoài ra, các hợp kim ODS dựa trên Ni chế tạo từ bột nghiền bi cho thấy độ cứng và sức chịu nén ở nhiệt độ cao được cải thiện.

Từ khóa

#hợp kim ODS #bột atomized #nghiền bi năng lượng cao #vi cấu trúc #tính chất cơ học

Tài liệu tham khảo

Davis JR (1997) ASM Speciality Handbook: Heat Resistant Materials, ASM Speciality Handbook, ASM International R.-W. Cahn, A.-G. Evans, M. McLean (1996) High-temperature structural materials, chapman and hall for the royal society Andy D, Jones R (2010) Historical perspective – ods alloy development. University of Liverpool, Liverpool Park CW, Byun JM, Park JK, Kim YD (2016) Research trend on Fe/Ni based oxide dispersion strengthened alloys. J Korean Powder Metall Inst 23:61–68. https://doi.org/10.4150/KPMI.2016.23.1.61 Setted Aghamiri S-M, Shaverdi H-R, Ukai S, Oono N, Nili Ahmadabadi M, Okuda T (2015) Nanoscale lamellar γ/γ’ structure and preferred distribution of oxide particles in a new ODS superalloy. Mater Lett 161:568–571. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2015.08.107 Tang Q, Hoshino T, Ukai S, Leng B, Hayashi S, Wang T (2010) Refinement of oxide particles by addition of Hf in Ni-0.5mass%Al-1mass%Y2O3 alloys. Mater Trans 51(11):2019–2024. https://doi.org/10.2320/matertrans.M2010163 Pasebani S, Dutt AK, Burns J, Charit I, Mishra RS (2015) Oxide dispersion strengthened nickel based alloys via spark plasma sintering. Mater Sci Eng A 630:155–169. https://doi.org/10.1016/j.msea.2015.01.066 Suryanarayana C (2019) Mechanical alloying: a novel technique to synthesize advanced materials. Rev AAS Res 2019:4219812–4219828. https://doi.org/10.34133/2019/4219812 Jin HJ, Kang SH, Kim TK (2014) Microstructure evolution of 15Cr ODS steel by a simple torsion test. J Korean Powder Metall Inst 21:271–276. https://doi.org/10.4150/KPMI.2014.21.4.271 Xu H, Li W, Sha X, Meng J, Kang C, Wang W, Zang X, Wang Z (2019) Effect of Zr addition on the micro stability of 15Cr-ODS steels under elevated-temperature annealing. Fusion Eng Des 138:231–238. https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2018.11.048 Tang Q, Ukai S, Oono N, Hayashi S, Leng B, Sugino Y, Han W, Okuda T (2012) Oxide particle refinement in 4.5 mass% Al Ni-based ODS superalloys. Mater Strans 53:645–651. https://doi.org/10.2320/matertrans.M2011251 Cunningham NJ, Alinger MJ, Kilgensmith D, Wu Y, Odette GR (2016) On nano-oxide coarsening kinetics in the nanostructured ferritic alloy MA957: a mechanism based predictive model. J Mater Sci Eng A 655:355–362. https://doi.org/10.1016/j.msea.2015.12.074 Xu H, Lu Z, Jia C, Feng D, Liu C (2016) Influence of Mechanical Alloying Time on Morphology and Propreties of 15Cr-ODS Steel Powders. High Temp Mater Process 35:473–477. https://doi.org/10.1515/htmp-2014-0229 Benjamin JS (1970) Dispersion strengthened superalloys by mechanical alloying. Metall Trans 1:2943–2951. https://doi.org/10.1007/BF03037835 Capdevila C, Bhadeshia HKDH (2001) Manufacturing and microstructural evolution of mechanuically alloyed oxide dispersion strengthened superalloys. Adv Eng Mater 3:647–656. https://doi.org/10.1002/1527-2648(200109)3:9%3c647::AID-ADEM647%3e3.0.CO;2-4 Meyer J (2013) Advanced gas atomization production of oxide dispersion strengthened (ODS) Ni-base superalloys through process and solidification control, M.S. Thesis, Iowa State University Park CW, Byun JM, Choi WJ, Kim YD (2019) Analysis on milling behavior of oxide dispersion strengthened Ni-based atomizing powder with Ni5Y intermetallic phase. J Korean Powder Metall Inst 26:101–106. https://doi.org/10.4150/KPMI.2019.26.2.101 Hansen N (2004) Hall-Petch relation and boundary strengthening. Scr Metall 51:801–806. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2004.06.002
Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Materials Science

Tập 57

18195-18204

Thông tin tác giả